FR3094327A1 - Subframe of a vehicle chassis, comprising rear side members provided with a reinforcement - Google Patents
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Abstract
Armature de soubassement d'un châssis de véhicule , comprenant des longerons arrières latéraux pourvus d'un renfort. L’invention a pour objet une armature de soubassement d'un châssis de véhicule automobile comprenant des longerons (1) latéraux renforcés à l'encontre de leur déformation en cas de choc arrière subi par le châssis. Chacun desdits longerons (1) loge à l'intérieur d'une cavité (7) qu'il comporte un organe de renfort (6) formé d'une platine (8) qui comporte le long de ses bords longitudinaux verticalement opposés des retours (8b) transversaux supérieur et inférieur d'accostage vertical contre respectivement une aile supérieure (3a) et une aile inférieure (3b) du longeron (1). La platine (8) comporte au moins deux piliers (12a, 12b) verticaux s'étendant entre lesdits retours (8b) de la platine (8). Figure de l'abrégé : Fig. 1Base frame of a vehicle frame, comprising rear side members provided with a reinforcement. The object of the invention is a base frame for a motor vehicle chassis comprising side members (1) reinforced against their deformation in the event of a rear impact suffered by the chassis. Each of said side members (1) accommodates inside a cavity (7) which it comprises a reinforcing member (6) formed by a plate (8) which comprises, along its vertically opposed longitudinal edges, returns ( 8b) transverse upper and lower vertical docking against respectively an upper wing (3a) and a lower wing (3b) of the spar (1). The plate (8) comprises at least two vertical pillars (12a, 12b) extending between said returns (8b) of the plate (8). Figure from the abstract: Fig. 1
Description
Domaine technique de l'inventionTechnical field of the invention
L'invention relève du domaine des châssis de véhicules automobiles, équipés de moyens de protection à l'encontre de leur déformation en cas de collision entre le véhicule et un autre corps extérieur au véhicule. L'invention concerne plus spécifiquement un moyen de renfort de longerons latéraux que comprend un tel châssis, en cas de choc arrière subi par le véhicule.The invention relates to the field of motor vehicle chassis, equipped with means of protection against their deformation in the event of a collision between the vehicle and another body external to the vehicle. The invention relates more specifically to means for reinforcing the side rails that such a chassis comprises, in the event of a rear impact suffered by the vehicle.
Art antérieurPrior art
Les véhicules automobiles sont équipés d'un châssis comprenant une armature de soubassement communément formée au moins de longerons entretoisés par des traverses. Les longerons s'étendent longitudinalement entre l'avant et l'arrière du châssis, et comprennent au moins des longerons latéraux disposés aux côtés droit et gauche du châssis par rapport au conducteur en station de conduite du véhicule. Les traverses sont orientées transversalement sur le châssis, en étant réparties suivant son extension longitudinale. Les longerons latéraux et/ou les traverses sont couramment formés de profilés en acier conférant au châssis sa robustesse globalement suivant son plan longitudinal-transversal d'extension.Motor vehicles are equipped with a chassis comprising a base frame commonly formed of at least longitudinal members braced by crosspieces. The rails extend longitudinally between the front and the rear of the chassis, and comprise at least side rails arranged on the right and left sides of the chassis with respect to the driver in the driving station of the vehicle. The crosspieces are oriented transversely on the frame, being distributed along its longitudinal extension. The side rails and/or the crosspieces are commonly formed from steel sections giving the chassis its overall robustness along its longitudinal-transverse plane of extension.
Il a récemment été développé de telles armatures de soubassement modulaires, dites aussi plateformes modulaires, permettant de mutualiser une même plateforme modulaire pour divers modèles de véhicules d'une même gamme de véhicules afin d'en réduire les coûts de production. La plateforme modulaire est alors adaptée en fonction des différents modèles de véhicules, notamment par adaptation de son extension longitudinale. Dans ce cas, les longerons latéraux sont alors segmentés en tronçons de longerons longitudinalement accostés, la plateforme modulaire étant adaptée par interchangeabilité de l'un au moins des tronçons de longerons, notamment un tronçon longitudinalement médian.Such modular underbody frames, also called modular platforms, have recently been developed, making it possible to pool the same modular platform for various models of vehicles of the same range of vehicles in order to reduce production costs. The modular platform is then adapted according to the different vehicle models, in particular by adapting its longitudinal extension. In this case, the side rails are then segmented into longitudinally joined rail sections, the modular platform being adapted by interchangeability of at least one of the rail sections, in particular a longitudinally median section.
Une tendance actuelle réside aussi dans le développement des véhicules automobiles à motorisation propulsive au moins en partie électrique, tels que les véhicules à motorisation hybride associant une motorisation propulsive par combustion et une motorisation propulsive électrique, ou tels que les véhicules à motorisation propulsive électrique seulement. Dans ce contexte et notamment pour des raisons économiques, il est opportun d'exploiter une base existante d'un véhicule à motorisation par combustion et/ou une plateforme modulaire, et de l'adapter à moindres coûts pour équiper un véhicule à motorisation au moins en partie électrique.A current trend also lies in the development of motor vehicles with propulsion motorization at least in part electric, such as vehicles with hybrid motorization combining a propulsion motorization by combustion and an electric propulsion motorization, or such as vehicles with only electric propulsion motorization. In this context and in particular for economic reasons, it is appropriate to exploit an existing base of a vehicle with combustion engine and/or a modular platform, and to adapt it at lower cost to equip a vehicle with engine at least partly electric.
Dans ce cadre de contraintes d'adaptation de plateformes modulaires et/ou de bases de véhicules existantes, une contrainte supplémentaire réside dans la recherche constante d'un allègement optimal de la masse du véhicule pour favoriser sa propulsion.Within this framework of constraints for adapting modular platforms and/or existing vehicle bases, an additional constraint resides in the constant search for an optimal lightening of the mass of the vehicle to favor its propulsion.
Une autre contrainte réside dans une conception des armatures de soubassement organisées pour résister à des chocs que subi le véhicule par suite d'un heurt avec un autre corps extérieur au véhicule. De tels chocs peuvent être notamment des chocs latéraux et/ou des chocs arrière ou avant auxquels le véhicule est potentiellement soumis, et peuvent être plus ou moins de forte amplitude. Pour exemple, il est notamment considéré des chocs modérés lorsqu'un véhicule progresse à titre indicatif à des vitesses de l'ordre de 50 km/h, ou des chocs violents pour une progression d'un véhicule à une vitesse à titre indicatif au moins égale à 80 km/h. Une résistance du châssis vis-à-vis de tels chocs est essentielle pour protéger les passagers du véhicule.Another constraint resides in a design of the underbody reinforcements organized to resist shocks that the vehicle undergoes as a result of a collision with another body external to the vehicle. Such impacts may in particular be side impacts and/or rear or front impacts to which the vehicle is potentially subjected, and may be more or less of high amplitude. For example, it is considered in particular moderate shocks when a vehicle progresses as an indication at speeds of the order of 50 km/h, or violent shocks for a progression of a vehicle at a speed as an indication at least equal to 80 km/h. A resistance of the chassis vis-à-vis such shocks is essential to protect the passengers of the vehicle.
Parmi les aménagements prévus à cet effet, il est connu des structures de renfort de l'armature de soubassement d'un châssis vis-à-vis d'un choc arrière et/ou d'un choc latéral supporté par le véhicule. Par exemple le document WO2018024954-A1 (PSA AUTOMOBILES SA) propose de munir le soubassement d'un châssis de véhicule automobile de tubes longitudinaux et d'une surface rigide de contact disposée en regard sur les tubes et pourvue d'impacteurs, ainsi que de moyens d'absorption d'énergie en saillie vers la surface rigide, les impacteurs n'entrant en fonction que si les moyens d'absorption d'énergie sont sollicités.Among the arrangements provided for this purpose, there are known structures for reinforcing the underbody reinforcement of a chassis against a rear impact and/or a side impact sustained by the vehicle. For example, document WO2018024954-A1 (PSA AUTOMOBILES SA) proposes providing the underbody of a motor vehicle chassis with longitudinal tubes and a rigid contact surface arranged opposite the tubes and provided with impactors, as well as energy absorbing means projecting towards the rigid surface, the impactors only coming into operation if the energy absorbing means are stressed.
Présentation de l'inventionPresentation of the invention
Dans ce contexte de contraintes considérées isolément ou en combinaison au moins deux à deux, la présente invention a pour objet une armature de soubassement d'un châssis de véhicule automobile, comprenant des longerons latéraux pourvus d'un aménagement pour leur renfort à l'encontre de leur déformation en cas de choc arrière subi par le châssis.In this context of constraints considered in isolation or in combination at least two by two, the subject of the present invention is a base frame for a motor vehicle chassis, comprising side rails provided with an arrangement for their reinforcement against their deformation in the event of a rear impact suffered by the chassis.
Un but de l'invention est de rechercher une solution pour renforcer les longerons latéraux en limitant au mieux l'incidence d'un tel renfort sur l'organisation générale de l'armature de soubassement. Il est notamment visé de limiter une telle incidence sur la structure des composants du soubassement environnant ou participant de la formation des longerons, et/ou sur les modalités de leur assemblage entre eux mises en œuvre sur une chaîne de montage.An object of the invention is to seek a solution for reinforcing the side rails by limiting as far as possible the impact of such a reinforcement on the general organization of the base frame. The aim is in particular to limit such an impact on the structure of the components of the surrounding basement or participating in the formation of the side members, and/or on the methods of their assembly together implemented on an assembly line.
Un but spécifique de l'invention est de renforcer les longerons latéraux à l'encontre essentiellement de leur éventuel flambage par suite d'un dit choc appliqué à l'arrière du châssis qui est potentiellement violent, notamment provoqué par un véhicule progressant à grandes vitesses, c’est-à-dire au moins égale à 80 km/h.A specific object of the invention is to reinforce the side rails essentially against their possible buckling as a result of a said shock applied to the rear of the chassis which is potentially violent, in particular caused by a vehicle progressing at high speeds. , that is to say at least equal to 80 km/h.
Un autre but spécifique de l'invention est de proposer une telle solution qui soit compatible avec l'exploitation d'une architecture de soubassement modulaire et/ou avec une architecture de soubassement d'un châssis initialement organisé pour un véhicule à propulsion par combustion et adaptée pour un véhicule à propulsion au moins en partie électrique dont la masse globale est réputée plus conséquente.Another specific object of the invention is to propose such a solution which is compatible with the use of a modular underbody architecture and/or with an underbody architecture of a chassis initially organized for a vehicle powered by combustion and suitable for a vehicle with at least partly electric propulsion, the overall mass of which is deemed to be greater.
Un autre but spécifique de l'invention est de limiter les coûts et l'encombrement sur le véhicule induits par l'aménagement recherché de renforcement des longerons latéraux.Another specific object of the invention is to limit the costs and the bulk on the vehicle induced by the desired development of reinforcement of the side rails.
Les buts de l'invention s'inscrivent notamment sous contrainte d'une recherche de réduction des coûts liés à l'obtention du renfort des longerons, dans le contexte d'une concurrence économique notoirement sévère dans le domaine automobile pouvant rendre rédhibitoire une solution potentielle en raison des coûts induits.The aims of the invention are in particular under the constraint of a search for cost reduction linked to obtaining the reinforcement of the side members, in the context of notoriously severe economic competition in the automotive field which can make a potential solution prohibitive because of the costs involved.
Les buts visés par la présente invention sont atteints isolément ou en combinaison par application des dispositions qui suivent.The aims targeted by the present invention are achieved individually or in combination by applying the following provisions.
L'armature de l'invention est une armature de soubassement d'un châssis de véhicule automobile. Tel que classiquement, le châssis s'étend suivant les trois directions d'un repère orthonormé comprenant une direction longitudinale orientée entre l'avant et l'arrière du châssis, une direction transversale et une direction verticale d'extension en élévation du châssis. L'armature comprend des longerons latéraux pourvus chacun d'un aménagement pour leur renforcement à l'encontre de leur déformation en cas de choc arrière subi par le châssis.The frame of the invention is a base frame of a motor vehicle chassis. As conventionally, the chassis extends in the three directions of an orthonormal reference comprising a longitudinal direction oriented between the front and the rear of the chassis, a transverse direction and a vertical direction of extension in elevation of the chassis. The frame comprises side rails each provided with an arrangement for their reinforcement against their deformation in the event of a rear impact undergone by the chassis.
Tel que communément dans le domaine automobile, l'armature, ses composants et/ou leurs positions relatives, sont notamment définis suivant les directions d'extension du châssis. Les notions relatives, comme par exemple avant et arrière sont définies longitudinalement, supérieur et inférieur ou autres notions apparentées comme haut et bas sont définies verticalement par rapport à l'extension du châssis en élévation depuis sa station de repos au sol identifiée par le plan de roulage du véhicule, et latéral et/ou droit et gauche sont définies transversalement par rapport au conducteur en station de conduite.As commonly in the automotive field, the frame, its components and/or their relative positions, are notably defined according to the directions of extension of the chassis. Relative concepts, such as front and rear are defined longitudinally, upper and lower or other related concepts such as top and bottom are defined vertically with respect to the extension of the chassis in elevation from its resting station on the ground identified by the plane of rolling of the vehicle, and lateral and/or right and left are defined transversely with respect to the driver in the driving station.
Dans ce contexte, l'armature de l'invention est reconnaissable en ce que chacun desdits longerons loge à l'intérieur d'une cavité qu'il comporte un organe de renfort. Ledit organe de renfort est formé d'une platine qui comporte le long de ses bords longitudinaux verticalement opposés des retours transversaux supérieur et inférieur d'accostage vertical contre respectivement une aile supérieure et une aile inférieure du longeron. La platine comporte au moins deux piliers verticaux s'étendant entre lesdits retours de la platine.In this context, the armature of the invention is recognizable in that each of said longerons is housed inside a cavity which it comprises a reinforcing member. Said reinforcing member is formed of a plate which has along its vertically opposite longitudinal edges upper and lower transverse returns for vertical docking respectively against an upper wing and a lower wing of the spar. The plate comprises at least two vertical pillars extending between said returns of the plate.
En cas de choc arrière supporté par le châssis, notamment un choc violent, les piliers placés en appuis verticaux antagonistes à l'intérieur des longerons procurent un renfort efficace à l'encontre de leur déformation, notamment leur flambage par suite de leur potentiel basculement autour d'un axe transversal préalablement identifié par modélisation et/ou essais et déterminant la position longitudinale des organes de renfort à l'intérieur des longerons.In the event of a rear impact supported by the chassis, in particular a violent impact, the pillars placed in antagonistic vertical supports inside the side members provide effective reinforcement against their deformation, in particular their buckling as a result of their potential tilting around a transverse axis previously identified by modeling and/or tests and determining the longitudinal position of the reinforcing members inside the side members.
Le renforcement des longerons par les organes de renfort est aisément adaptable selon la configuration du châssis, par positionnement et/ou par extension longitudinalement à l'intérieur des longerons latéraux qui sont spécifiquement adaptés selon la configuration du châssis. Ceci est particulièrement utile dans le cas où l'armature de soubassement est organisée en plateforme modulaire.The reinforcement of the longitudinal members by the reinforcing members is easily adaptable according to the configuration of the chassis, by positioning and/or by extending longitudinally inside the side longitudinal members which are specifically adapted according to the configuration of the chassis. This is particularly useful in the case where the base frame is organized in a modular platform.
En outre, les longerons peuvent être conformés en brancard présentant d'une part un point haut de fixation des longerons en zone arrière du châssis, tel que par exemple une fixation des longerons à un support de parechoc arrière, et d'autre part un point bas de soutien d'un élément de plancher ménageant une cave à pieds basse pour les passagers. En cas de choc arrière supporté par le châssis, un éventuel flambage des longerons en raison de leur conformation en brancard est contenu par les organes de renfort qu'ils logent, ce qui améliore la sécurité des passagers.In addition, the beams can be shaped as a stretcher having on the one hand a high point for fixing the beams in the rear zone of the chassis, such as for example a fixing of the beams to a rear bumper support, and on the other hand a point supporting bottom of a floor element providing a low footwell for the passengers. In the event of a rear impact supported by the chassis, any buckling of the side members due to their stretcher-like conformation is contained by the reinforcing members they house, which improves passenger safety.
Selon une forme de réalisation, lesdits piliers sont avantageusement ménagés à moindres coûts par des empreintes formées par emboutissage de la platine.According to one embodiment, said pillars are advantageously formed at lower cost by indentations formed by stamping the plate.
Selon une forme de réalisation, la platine est verticalement fixée au longeron qui lui est affecté par soudage du retour supérieur de la platine contre l'aile supérieure du longeron. Un jeu vertical est ménagé entre le retour inférieur de la platine et l'aile inférieure du longeron.According to one embodiment, the plate is vertically fixed to the spar assigned to it by welding the upper return of the plate against the upper wing of the spar. A vertical clearance is provided between the lower return of the plate and the lower wing of the spar.
Il est notamment pris en compte les tolérances de fabrication des organes de renfort et des longerons, notamment des cavités des longerons, et/ou de prendre en compte les jeux de montage verticaux entre les organes de renfort et les longerons. De telles dispositions n'affectent pas le renforcement des longerons procuré par les organes de renfort, par suite d'une prise d'appui verticale des organes de renfort via les piliers contre les longerons à leur extrémité inférieure.In particular, the manufacturing tolerances of the reinforcing members and the side members, in particular the cavities of the side members, are taken into account and/or taking into account the vertical mounting clearances between the reinforcing members and the side members. Such arrangements do not affect the reinforcement of the side members provided by the reinforcing members, as a result of the reinforcing members being supported vertically via the pillars against the side members at their lower end.
Selon une forme de réalisation, la platine est longitudinalement interposée entre une butée avant ménagée par le longeron qui lui est affecté et un support arrière de réception temporaire d'un cric de soulèvement du châssis, ledit support étant fixé sur le longeron à l'intérieur de ladite cavité.According to one embodiment, the plate is longitudinally interposed between a front abutment provided by the spar which is assigned to it and a rear support for temporary reception of a chassis lifting jack, said support being fixed to the spar inside of said cavity.
En cas de choc arrière supporté par le châssis, un déplacement longitudinal des organes de renfort, notamment vers l'avant du châssis, est ainsi contenu.In the event of a rear impact supported by the chassis, a longitudinal displacement of the reinforcing members, in particular towards the front of the chassis, is thus contained.
Selon une forme de réalisation, chacun desdits longerons est au moins en partie formé d'un corps creux ménagé par deux coques dont une coque intérieure et une coque extérieure. Les coques sont accostées et assemblées transversalement l'une contre l'autre en ménageant entre elles la cavité de réception de l'organe de renfort.According to one embodiment, each of said beams is at least partly formed of a hollow body formed by two shells including an inner shell and an outer shell. The hulls are docked and assembled transversely one against the other, leaving between them the cavity for receiving the reinforcing member.
Les notions relatives intérieure et extérieure sont classiquement comprises par rapport au châssis, la notion intérieure signifiant orientée vers l'intérieur du châssis et la notion extérieure signifiant orientée vers l'extérieur du châssis. Ainsi dans ce cas particulier, la coque intérieure des longerons est disposée sur l'armature de soubassement en étant orientée transversalement vers l'intérieur du châssis et la coque extérieure des longerons est disposée sur l'armature de soubassement en étant orientée transversalement vers l'extérieur du châssis. Bien entendu, les coques sont orientées ouvertes transversalement l'une en direction de l'autre.The interior and exterior relative concepts are conventionally understood with respect to the chassis, the interior concept meaning oriented towards the interior of the chassis and the exterior concept meaning oriented towards the exterior of the chassis. Thus in this particular case, the inner shell of the side members is arranged on the base frame being oriented transversely towards the inside of the chassis and the outer shell of the side members is placed on the base frame being oriented transversely towards the exterior of the frame. Of course, the shells are oriented open transversely towards each other.
De préférence, la platine est logée à l'intérieur d'un évidement ménagé par la coque intérieure. Ceci permet de simplifier les modalités de montage de l'organe de renfort à l'intérieur du longeron qui lui est affecté.Preferably, the plate is housed inside a recess provided by the inner shell. This makes it possible to simplify the methods of mounting the reinforcing member inside the spar which is assigned to it.
Selon une forme de réalisation, chacun des longerons est arqué au moins verticalement depuis l'arrière vers l'avant en direction du bas du châssis. Les piliers sont longitudinalement disposés de part et d'autre d'une zone prédéfinie de flambage du longeron sous l'effet d'un choc arrière appliqué contre le châssis.According to one embodiment, each of the rails is arcuate at least vertically from the rear to the front in the direction of the bottom of the frame. The pillars are arranged longitudinally on either side of a predefined zone of buckling of the side member under the effect of a rear impact applied against the chassis.
Plus spécifiquement tel que mentionné plus haut, les longerons sont par exemple conformés en brancard présentant un point haut de fixation à un support de parechoc arrière, et présentant un point bas de soutien d'un élément de plancher ménageant la cave à pieds pour les passagers, notamment pour des passagers arrière. Un tel aménagement verticalement arqué des longerons n'exclue pas en outre une conformation transversalement arquée des longerons, notamment transversalement vers l'extérieur du châssis depuis l'arrière vers l'avant.More specifically as mentioned above, the longitudinal members are for example shaped like a stretcher having a high point of attachment to a rear bumper support, and having a low point of support for a floor element providing the footwell for the passengers. , especially for rear passengers. Such a vertically arcuate layout of the side members does not further exclude a transversely arcuate conformation of the side members, in particular transversely towards the outside of the chassis from the rear to the front.
Selon une forme de réalisation, la platine est logée à l'intérieur d'un tronçon médian du longeron formé d'un longeronnet, ou autrement dit d'un tronçon d'extension longitudinale modeste, qui est longitudinalement interposé entre un tronçon arrière et un tronçon avant constitutifs du longeron affecté à la platine.According to one embodiment, the plate is housed inside a median section of the spar formed by a spar, or in other words a section of modest longitudinal extension, which is longitudinally interposed between a rear section and a front section constituting the spar assigned to the plate.
Une telle configuration des longerons en tronçons longitudinalement successifs est notamment applicable dans le cadre d'un agencement de l'armature de soubassement en plateforme modulaire. Il est précisé ici que les notions arrière et avant affectées aux tronçons des longerons sont des notions relatives longitudinalement par rapport au longeronnet, sans préjuger d'une exclusion d'au moins un autre tronçon de longeron constitutif des longerons.Such a configuration of the longerons in longitudinally successive sections is particularly applicable in the context of an arrangement of the base frame in a modular platform. It is specified here that the rear and front concepts assigned to the sections of the side members are concepts relating longitudinally with respect to the side member, without prejudging the exclusion of at least one other section of side member constituting the side members.
L'armature de soubassement de l'invention peut aussi comporter les dispositions suivantes considérées isolément ou en combinaison au moins deux à deux pour chacun des longerons latéraux :
-) le bord vertical avant du longeronnet est pourvu d'au moins un raccord d'accostage longitudinal contre le tronçon avant, ledit raccord d'accostage ménageant ladite butée contre laquelle la platine est longitudinalement accostée via son bord vertical avant,
-) ladite configuration arquée du longeron est ménagée au moins par le tronçon arrière, les piliers étant disposés sur la platine à sa partie arrière longitudinalement accostée au support de cric. Une extension longitudinale vers l'avant du longeronnet peut être adaptée sans avoir à modifier la position des piliers sur la platine, notamment dans le cadre d'une adaptation d'une armature de soubassement de l'invention participante d'une plateforme modulaire,
-) La platine comporte à son extrémité longitudinale arrière une aile de recouvrement de la zone avant dudit support de cric longitudinalement accosté à l'arrière du renfort de longeron. Ladite aile de recouvrement s'étend suivant un plan longitudinal-vertical, notamment en prolongement longitudinal d'un pilier arrière du renfort de longeron,
-) la platine comporte au moins une fenêtre dédiée au passage d'au moins un outil de maintien en position de montage et/ou d'un outil d'assemblage sur le châssis, d'au moins un composant du châssis et/ou d'un accessoire du véhicule ,
-) la platine comporte au moins une nervure de renfort longitudinale s'étendant au moins entre les piliers, et de préférence aussi depuis un pilier avant jusqu'au bord vertical avant de la platine longitudinalement accosté contre ladite butée. Ladite au moins une nervure longitudinale est de préférence avantageusement formée à moindres coûts par emboutissage de la platine, conjointement lors de la formation des piliers par emboutissage de la platine.The base frame of the invention may also include the following arrangements considered individually or in combination at least two by two for each of the side rails:
-) the front vertical edge of the spar is provided with at least one longitudinal docking connector against the front section, said docking connector providing said stop against which the plate is longitudinally docked via its front vertical edge,
-) said arcuate configuration of the spar is provided at least by the rear section, the pillars being arranged on the plate at its rear part longitudinally docked to the jack support. A forward longitudinal extension of the beam can be adapted without having to modify the position of the pillars on the plate, in particular in the context of an adaptation of a base frame of the participating invention of a modular platform,
-) The plate has at its rear longitudinal end a wing covering the front zone of said jack support longitudinally docked at the rear of the spar reinforcement. Said covering wing extends along a longitudinal-vertical plane, in particular as a longitudinal extension of a rear pillar of the spar reinforcement,
-) the plate comprises at least one window dedicated to the passage of at least one tool for holding in the mounting position and/or of an assembly tool on the chassis, of at least one component of the chassis and/or of a vehicle accessory,
-) the plate comprises at least one longitudinal reinforcing rib extending at least between the pillars, and preferably also from a front pillar to the front vertical edge of the plate longitudinally docked against said abutment. Said at least one longitudinal rib is preferably advantageously formed at lower cost by stamping the plate, together during the formation of the pillars by stamping the plate.
L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile pourvu d'un châssis comprenant une armature de soubassement conforme à l'invention.The invention also relates to a motor vehicle provided with a chassis comprising a base frame according to the invention.
Plus spécifiquement selon une forme de réalisation, le châssis du véhicule automobile comprend une armature de soubassement conforme à l'invention qui est participante d'une plateforme modulaire du véhicule.More specifically according to one embodiment, the chassis of the motor vehicle comprises a base frame according to the invention which is part of a modular platform of the vehicle.
Plus spécifiquement encore selon une forme de réalisation, isolément ou en combinaison avec le caractère modulaire de ladite plateforme, le véhicule est à propulsion au moins en partie à énergie électrique.More specifically still according to one embodiment, alone or in combination with the modular nature of said platform, the vehicle is propelled at least in part by electrical energy.
Présentation des figuresPresentation of figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation de la présente invention, en relation avec les figures suivantes :The invention will be better understood on reading the following detailed description of an embodiment of the present invention, in relation to the following figures:
Description détaillée de l'inventionDetailed description of the invention
Les figures et leurs descriptions détaillées non limitatives, exposent l'invention selon des modalités particulières qui ne sont pas restrictives quant à la portée de l'invention telle que définie par les revendications. Les figures et leurs descriptions détaillées d'un exemple de réalisation de l'invention peuvent servir à mieux la définir, si besoin en relation avec la description générale qui vient d’en être faite.The figures and their non-limiting detailed descriptions set out the invention according to specific terms which are not restrictive as to the scope of the invention as defined by the claims. The figures and their detailed descriptions of an exemplary embodiment of the invention can be used to better define it, if necessary in relation to the general description which has just been given.
Sur les figures1 à 4, les directions d'extension d'un châssis de véhicule automobile et/ou ses composants ainsi que leurs positions relatives, sont communément identifiées dans le domaine automobile suivant les directions d'un repère orthonormé au regard de la station du conducteur installé dans le véhicule. Le châssis s'étend suivant une direction longitudinale L1 orientée entre l'avant AV1 et l'arrière AR1 du véhicule, une direction transversale T1 orientée entre les côtés latéraux droit et gauche du véhicule et une direction verticale V1 orientée entre le haut VH et le bas VB du châssis au regard de son extension en élévation depuis le plan de roulage du véhicule. Les notions intérieur IT1 et extérieur EX1 sont identifiées par rapport au châssis, par exemple suivant son extension transversale T1 comme illustré.In FIGS. 1 to 4, the directions of extension of a motor vehicle chassis and/or its components, as well as their relative positions, are commonly identified in the automotive field according to the directions of an orthonormal reference frame with regard to the station of the driver installed in the vehicle. The chassis extends in a longitudinal direction L1 oriented between the front AV1 and the rear AR1 of the vehicle, a transverse direction T1 oriented between the right and left lateral sides of the vehicle and a vertical direction V1 oriented between the top VH and the bottom VB of the chassis with regard to its extension in elevation from the rolling plane of the vehicle. The interior IT1 and exterior EX1 notions are identified with respect to the chassis, for example along its transverse extension T1 as illustrated.
Un châssis de véhicule automobile comprend communément une armature de soubassement essentiellement formée de longerons entretoisés par des traverses. Une telle armature de soubassement participe notamment à la rigidification du châssis suivant son plan longitudinal/transversal L1/T1 d'extension.A motor vehicle chassis commonly comprises a base frame essentially formed of longitudinal members braced by crosspieces. Such a base frame participates in particular in the stiffening of the chassis along its longitudinal/transverse plane L1/T1 of extension.
L'armature de soubassement peut avantageusement participer d'une plateforme modulaire comprenant au moins une unité arrière et une unité avant qui sont longitudinalement L1 entretoisées par une unité médiane. L'unité médiane forme une interface longitudinale L1 entre l'unité avant et l'unité arrière, en présentant une extension longitudinale L1 pouvant varier selon les modèles d'une même gamme de véhicules.The base frame can advantageously be part of a modular platform comprising at least one rear unit and one front unit which are longitudinally L1 braced by a middle unit. The middle unit forms a longitudinal interface L1 between the front unit and the rear unit, presenting a longitudinal extension L1 which can vary according to the models of the same range of vehicles.
Sur les figures 1 à 3, il est représenté un ensemble de composants participants, ou en d'autres termes constitutifs, d'une armature de soubassement d'un châssis de véhicule conforme à l'invention. L'ensemble de composants est situé à l'arrière du châssis et intègre des longerons 1 latéraux droit et gauche, seul un longeron 1 latéral droit étant partiellement représenté pour exemple. Le longeron 1 est formé d'un corps creux composé d'au moins un couple de coques 2 respectivement intérieure IT1 et extérieure EX1 qui sont accostées transversalement T1 l'une contre l'autre. Pour mettre en évidence l'invention, seule la coque 2 intérieure IT1 est représentée, ou autrement dit la coque 2 extérieure EX1 est retirée.In Figures 1 to 3, there is shown a set of participating components, or in other words constituting, a base frame of a vehicle chassis according to the invention. The set of components is located at the rear of the chassis and incorporates right and left side rails 1, only a right side rail 1 being partially shown as an example. The spar 1 is formed from a hollow body made up of at least a couple of shells 2, respectively inner IT1 and outer EX1, which are joined transversely T1 one against the other. To demonstrate the invention, only the inner shell 2 IT1 is shown, or in other words the outer shell 2 EX1 is removed.
Il est plus spécifiquement représenté pour exemple un ensemble de composants comprenant un longeron 1 latéral qui est segmenté en plusieurs tronçons de longeron 1a, 1b, 1c qui sont distincts les uns des autres en étant successivement aboutés longitudinalement L1. Ceci s'inscrit notamment dans le cadre d'une application de l'invention à une plateforme modulaire. Il est compris ici que les organisations individuelles des tronçons 1a, 1b, 1c de longeron 1 peuvent différer, notamment au regard de leur agencement en corps creux.There is more specifically shown, for example, a set of components comprising a lateral spar 1 which is segmented into several spar sections 1a, 1b, 1c which are distinct from each other by being successively abutted longitudinally L1. This falls in particular within the framework of an application of the invention to a modular platform. It is understood here that the individual organizations of the sections 1a, 1b, 1c of spar 1 may differ, in particular with regard to their arrangement in hollow bodies.
Plus particulièrement, le longeron 1 comprend un tronçon arrière 1c et un tronçon avant 1a qui sont longitudinalement L1 entretoisés par un tronçon médian 1b formé d'un longeronnet 3. Le tronçon arrière 1c comporte à son extrémité arrière une platine de fixation 4 à un autre composant du châssis, tel que notamment un support de parechoc 5 d'extension transversale T1 schématisé en traits interrompus. Le tronçon arrière 1c et la partie arrière du longeronnet 3 qui le prolonge, sont arqués au moins verticalement V1 depuis l'arrière AR1 vers l'avant AV1 du châssis afin de ménager une cave à pieds pour des passagers arrière du véhicule, qui est située en contrebas du parechoc.More particularly, the spar 1 comprises a rear section 1c and a front section 1a which are longitudinally L1 braced by a median section 1b formed of a spar 3. The rear section 1c comprises at its rear end a fixing plate 4 to another chassis component, such as in particular a bumper support 5 of transverse extension T1 shown schematically in broken lines. The rear section 1c and the rear part of the beam 3 which extends it, are arched at least vertically V1 from the rear AR1 to the front AV1 of the chassis in order to provide a foot cellar for the rear passengers of the vehicle, which is located below the bumper.
Il se pose dès lors le problème d'une protection des passagers vis-à-vis d'un choc C1 violent arrière AR1 appliqué contre l'extrémité arrière du châssis, comme illustré sur la figure 2. Un tel choc C1 est susceptible de provoquer un flambage du longeronnet 3 par suite d'un basculement B1 du tronçon arrière 1c soumis à un tel choc, autour d'un axe A1 transversal T1 de basculement B1 du longeron 1.The problem therefore arises of protecting the passengers against a violent rear shock C1 AR1 applied against the rear end of the chassis, as illustrated in FIG. 2. Such a shock C1 is likely to cause buckling of the beam 3 following a tilting B1 of the rear section 1c subjected to such an impact, around a transverse axis A1 T1 of tilting B1 of the beam 1.
Sur les figures 1 à 4, il est proposé de pourvoir le longeronnet 3 d'un organe de renfort 6, ci après désigné par renfort 6 et représenté en isolé sur la figure 4, pour contenir un tel basculement B1 du longeron 1. Le longeronnet 3 loge le renfort 6 à l'intérieur d'une cavité 7 ménagée entre les coques 2 qui le composent, et plus spécifiquement à l'intérieur de l'évidement de la coque 2 intérieure IT1 que comprend le longeronnet 3.In Figures 1 to 4, it is proposed to provide the spar 3 with a reinforcing member 6, hereinafter referred to as reinforcement 6 and shown in isolation in Figure 4, to contain such a tilting B1 of the spar 1. The spar 3 houses the reinforcement 6 inside a cavity 7 provided between the shells 2 of which it is composed, and more specifically inside the recess of the inner shell 2 IT1 that the side member 3 comprises.
Le renfort 6 est formé d'une platine 8 mise en forme par emboutissage en présentant une structure monobloc facilitant l'implantation du renfort 6 à l'intérieur du longeron 1. La platine 8 comporte le long de ses bords longitudinaux L1 verticalement V1 opposés des retours 8a, 8b transversaux T1 supérieur et inférieur, qui permettent au renfort 6 de prendre des appuis verticaux V1 antagonistes contre respectivement une aile supérieure 3a et une aile inférieure 3b du longeronnet 3.The reinforcement 6 is formed of a plate 8 shaped by stamping, having a one-piece structure facilitating the installation of the reinforcement 6 inside the spar 1. The plate 8 comprises along its longitudinal edges L1 vertically opposite V1 returns 8a, 8b transverse upper and lower T1, which allow the reinforcement 6 to take antagonistic vertical supports V1 respectively against an upper wing 3a and a lower wing 3b of the spar 3.
Pour son montage et sa fixation à l'intérieur du longeronnet 3, la platine 8 est soudée via le retour supérieur 8a qu'elle comprend à l'aile supérieure 3a du longeronnet 3. Un faible jeu vertical est ménagé entre le retour inférieur 8b de la platine 8 et l'aile inférieure 3b du longeronnet 3, ce qui permet d'éviter un risque de mise sous contrainte du renfort 6 en l'absence de choc supporté par le châssis.For its assembly and its fixing inside the side member 3, the plate 8 is welded via the upper return 8a which it comprises to the upper wing 3a of the side member 3. A slight vertical clearance is provided between the lower return 8b of the plate 8 and the lower wing 3b of the side member 3, which makes it possible to avoid a risk of stressing the reinforcement 6 in the absence of shock borne by the chassis.
La platine 8 est longitudinalement interposée entre d'une part une butée 9 avant AV1 ménagée par un raccord 10 entre le longeronnet 3 et le tronçon avant 1a, et d'autre part un support 11 de cric arrière AR1 logé à l'intérieur du longeronnet 3. La platine 8 prend longitudinalement L1 appui contre la butée 9 via son bord avant et comporte à son extrémité arrière AR1 une aile de recouvrement 8c de la zone avant du support 11 de cric.The plate 8 is longitudinally interposed between on the one hand a front abutment 9 AV1 provided by a connection 10 between the side member 3 and the front section 1a, and on the other hand a rear jack support 11 AR1 housed inside the side member 3. The plate 8 bears longitudinally L1 against the abutment 9 via its front edge and has at its rear end AR1 a covering wing 8c of the front zone of the support 11 of the jack.
Pour contrer efficacement le flambage du longeron 1, la platine 8 comporte des piliers 12a, 12b d'extensions transversales T1 individuellement plus ou moins étendues. Les piliers 12a, 12b sont verticalement V1 interposés entre les retours 8a, 8b transversaux que comprend la platine 8. Les piliers 12a, 12b sont avantageusement constitués d'empreintes respectives qui sont formées par emboutissage de la platine 8.To effectively counter the buckling of the spar 1, the plate 8 comprises pillars 12a, 12b of transverse extensions T1 which are individually more or less extensive. The pillars 12a, 12b are vertically V1 interposed between the transverse returns 8a, 8b that the plate 8 comprises. The pillars 12a, 12b advantageously consist of respective cavities which are formed by stamping the plate 8.
La position longitudinale L1 des piliers 12a, 12b sur le support 11 est identifiée, par modélisation et/ou par essai par exemple, de sorte que les piliers 12a, 12b sont longitudinalement L1 répartis de part et d'autre de l'axe A1 transversal T1 de basculement B1 vertical V1 du longeron 1, dont la position détermine la zone de flambage du longeronnet 3 en cas de choc violent C1 appliqué à l'arrière AR1 du véhicule, notamment contre le parechoc 5.The longitudinal position L1 of the pillars 12a, 12b on the support 11 is identified, by modeling and/or by testing for example, so that the pillars 12a, 12b are longitudinally L1 distributed on either side of the transverse axis A1 T1 tilting B1 vertical V1 of side member 1, the position of which determines the buckling zone of side member 3 in the event of a violent impact C1 applied to the rear AR1 of the vehicle, in particular against bumper 5.
Le renfort 6 comporte des nervures 13 longitudinales L1 de renforcement de la platine 8, qui s'étendent au moins à la base des piliers 12a, 12b et qui sont formées d'empreintes ménagées par emboutissage de la platine 8. Une première nervure 13 avant AV1 s'étend entre le bord avant du renfort 6 et un pilier 12a avant, et une deuxième nervure 13 s'étend entre les piliers 12a, 12b en prolongement longitudinal L1 de la nervure 13 avant.The reinforcement 6 comprises longitudinal ribs 13 L1 for reinforcing the plate 8, which extend at least at the base of the pillars 12a, 12b and which are formed of indentations made by stamping the plate 8. A first rib 13 before AV1 extends between the front edge of the reinforcement 6 and a pillar 12a before, and a second rib 13 extends between the pillars 12a, 12b in longitudinal extension L1 of the rib 13 before.
Pour ne pas faire obstacle au montage d'autres composants du châssis et/ou d'accessoires du véhicule sur le châssis, la platine 8 comporte transversalement T1 à son travers des fenêtres 14 de passage d'un outil de ferrage et/ou d'un outil d'assemblage, comme par exemple un outil de soudure. Les piliers 12a, 12b sont notamment ménagés dans la partie arrière AR1 de la platine 8, dont la partie avant AV1 est munie d'une dite fenêtre 14 dédiée au passage d'un outil de positionnement et/ou de ferrage par exemple.In order not to obstruct the mounting of other chassis components and/or vehicle accessories on the chassis, the plate 8 comprises transversely T1 through it windows 14 for the passage of a fitting tool and/or an assembly tool, such as a welding tool. The pillars 12a, 12b are notably provided in the rear part AR1 of the plate 8, the front part AV1 of which is provided with a so-called window 14 dedicated to the passage of a positioning and/or shoeing tool, for example.
Comme illustré sur la figure 4 dans le cadre d'une plateforme modulaire, une variation de l'extension longitudinale L1 du renfort 6 en relation avec une variation de l'extension longitudinale L1 du longeronnet 3, n'entraîne pas d'incidence majeure sur une modification de l'architecture des renforts 6 respectivement affectés à des longeronnets 3 de longueurs différenciées. Un allongement D1 vers l'avant AV1 d'un premier renfort 6 pris en référence pour former un autre deuxième renfort 6', est susceptible d'entraîner une modification de la position d'une dite fenêtre 14 du deuxième renfort 6', notamment dédiée sur la chaîne de montage du châssis au passage d'un pilote et/ou d'un outil de ferrage par exemple, en conservant la configuration de la zone arrière des renforts 6, 6' d'extension longitudinales L1 différenciées.As illustrated in Figure 4 in the context of a modular platform, a variation of the longitudinal extension L1 of the reinforcement 6 in relation to a variation of the longitudinal extension L1 of the side member 3, does not cause any major impact on a modification of the architecture of the reinforcements 6 respectively assigned to side members 3 of differentiated lengths. An elongation D1 forward AV1 of a first reinforcement 6 taken as a reference to form another second reinforcement 6', is likely to lead to a modification of the position of a said window 14 of the second reinforcement 6', in particular dedicated on the chassis assembly line when a pilot and/or a shoeing tool passes, for example, while maintaining the configuration of the rear zone of the reinforcements 6, 6' of differentiated longitudinal extension L1.
Claims (10)
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| FR1903373A FR3094327B1 (en) | 2019-03-29 | 2019-03-29 | Underbody frame of a vehicle frame, comprising rear side members provided with a reinforcement |
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| FR1903373 | 2019-03-29 |
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|---|---|
| FR3094327B1 (en) | 2021-07-30 |
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